Postoji mnogo vrsta hidrogeneratora. Danas ćemo detaljno predstaviti aksijalni hidrogenerator. Primjena aksijalnih hidrogeneratora posljednjih godina uglavnom je razvoj visokog vodostaja i velikih dimenzija. Razvoj domaćih aksijalnih turbina također je brz. U izgrađenoj hidroelektrani Gezhouba instalirane su dvije vrste aksijalnih lopatica turbina, od kojih jedna ima promjer rotora od 11,3 m, što je promjer rotora sličnih turbina u svijetu. Ovdje su prednosti i nedostaci srednje aksijalne turbine.
Prednosti aksijalne turbine
U usporedbi s Francisovom turbinom, aksijalna turbina ima sljedeće glavne prednosti:
1. Visoka specifična brzina i dobre energetske karakteristike. Stoga su joj jedinična brzina i jedinični protok veći od onih kod Francisove turbine. Pod istim uvjetima tlaka i izlaza, može znatno smanjiti veličinu hidrauličke turbine, smanjiti težinu jedinice i uštedjeti potrošnju materijala, što ima velike ekonomske koristi.
2. Oblik površine i hrapavost površine lopatica aksijalne turbine lako se zadovoljavaju zahtjevima u proizvodnji. Budući da se lopatice aksijalne propelerske turbine mogu okretati, prosječna učinkovitost je veća od one Francisove turbine. Kada se opterećenje i tlak promijene, učinkovitost se malo mijenja.
3. Lopatice rotora aksijalne turbine mogu se rastaviti radi lakše proizvodnje i transporta.
Stoga aksijalna turbina ostaje stabilna u širokom radnom rasponu, ima manje vibracija te visoku učinkovitost i izlaz. U rasponu niskog vodostaja gotovo zamjenjuje Francisovu turbinu. U posljednjim desetljećima doživjela je veliki razvoj i široku primjenu u smislu kapaciteta jedne jedinice i vodostaja.
3. Nedostaci aksijalne turbine
Međutim, aksijalna turbina ima i nedostatke i ograničava svoj opseg primjene. Njeni glavni nedostaci su:
1. Broj lopatica je mali i konzolni, pa je čvrstoća slaba i ne može se primijeniti na hidroelektrane srednjeg i visokog tlaka.
2. Zbog velikog protoka jedinice i velike brzine jedinice, ima manju visinu usisavanja od Francisove turbine pod istim vodenim stupcem, što rezultira velikom dubinom iskopa i relativno visokim ulaganjem u temelje elektrane.
Prema gore navedenim nedostacima aksijalnih turbina, primjena aksijalnih turbina kontinuirano se poboljšava primjenom novih materijala s visokom čvrstoćom i otpornošću na kavitaciju u proizvodnji turbina te poboljšanjem stanja naprezanja lopatica u dizajnu. Trenutno je raspon primjene aksijalnih propelernih turbina 3-90 m, što je ušlo u područje Francisovih turbina. Na primjer, snaga pojedinačnog stroja aksijalne propelerne turbine strane je 181700 kW, snaga je 88 m, a promjer rotora je 10,3 m. Snaga pojedinačnog aksijalnog propelernog turbona proizvedenog u Kini je 175000 kW, snaga je 78 m, a promjer rotora je 11,3 m. Aksijalna turbina s fiksnim propelerom ima fiksne lopatice i jednostavnu strukturu, ali se ne može prilagoditi hidroelektranama s velikim promjenama u visini vode i opterećenju. Za velike hidroelektrane sa stabilnom visinom vode koje služe kao osnovno opterećenje ili više jedinica, može se razmotriti i nakon ekonomske usporedbe kada je sezonska električna energija obilna. Njegov primjenjivi raspon vodenog stupca je 3-50 m. Aksijalna propelerska turbina općenito ima vertikalni uređaj, a njen radni proces je u osnovi isti kao i kod Francisove turbine. Razlika je u tome što kada se opterećenje promijeni, ne samo da regulira rotaciju vodeće lopatice, već i regulira rotaciju lopatice rotora kako bi se održala visoka učinkovitost.
Također smo ranije predstavili Francisovu turbinu. Među hidrogeneratorima, Francisova turbina se vrlo razlikuje od aksijalne turbine. Na primjer, strukturni oblici njihovog rotora su različiti. Lopatice Francisove turbine su gotovo paralelne s glavnim vratilom, dok su lopatice aksijalne turbine gotovo okomite na glavno vratilo.
Vrijeme objave: 19. travnja 2022.
